(57)【要約】【課題】高さ方向に省スペースで、かつ、防振性能の高い振動絶縁装置を提供する。【解決手段】環状のベース２と、放射状に延びる複数枚の短冊片１３を有し、それらの短冊片の先端が前記ベースに係止される板状の第１バネ３と、その第１バネの中心部に固定される支柱４と、その支柱に中心部が固定され、その中心部から放射状に延びる複数枚の短冊片を有する板状の第２バネ５と、その第２バネの各短冊片の先端に上端が係止され、それぞれ下方に延びる複数本の線材６と、それらの線材の下端に吊り下げられるフロート部材７と、そのフロート部材に連結され、上方に延びる連結部材８と、その連結部材の上端に連結される載置部材９とを備えている振動絶縁装置１。【選択図】図１
2013079703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のベースと、
放射状に延びる複数枚の短冊片を有し、それらの短冊片の先端が前記ベースに係止される板状の第１バネと、
その第１バネの中心部に固定される支柱と、
その支柱に中心部が固定され、その中心部から放射状に延びる複数枚の短冊片を有する板状の第２バネと、
その第２バネの各短冊片の先端に上端が係止され、それぞれ下方に延びる複数本の線材と、
それらの線材の下端に吊り下げられるフロート部材と、
そのフロート部材に連結され、上方に延びる連結部材と、
その連結部材の上端に連結される載置部材とを備えている振動絶縁装置。
【請求項２】
前記第１バネおよび／または第２バネが、複数枚の板バネを重ねることにより形成されている請求項１記載の振動絶縁装置。
【請求項３】
前記第１バネと第２バネのそれぞれの短冊片が同じ枚数で、
平面視で交互に配置されている請求項１または２記載の振動絶縁装置。
【請求項４】
前記第１バネの中心部が第２バネの中心部より上方で、前記支柱に固定されている請求項１〜３のいずれかに記載の振動絶縁装置。
【請求項５】
前記第１バネの中心部が第２バネの中心部より下方で、前記支柱に固定されている請求項１〜３のいずれかに記載の振動絶縁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は床面と機器の間において、振動の伝達を防止する振動絶縁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には洗濯機の脚部に取り付ける防振ゴムが記載されている。
また特許文献２には洗濯機あるいはスピーカなど自身の発する振動が床面から他の機器に伝達されるのを防止したり、床面からＤＶＤプレーヤなどの（ＣＤプレーヤ、レコードプレーヤなどを含む）の音響機器に外部から振動が伝達するのを防止するための振動吸収装置が記載されている。その振動吸収装置は、床面に載置される支持体を備えており、その支持体に４本の線材の上端が係止されている。その線材の下端には十字状の板バネの先端部が吊り下げられている。その板バネの中央部からは支承軸が上方に延びており、その支承軸の上端に、上面に音響機器などが載置される支承台が固定されている。
【０００３】
その他の装置として、特許文献３の振動絶縁装置がある。その振動絶縁装置は、外側のケースを備えている。その外側のケースには、上端がバネ部材を介して係止された吊り部材が配置されている。その線材の下端には内側ケースが吊り下げられている。その内側ケースには精密機械を設置するベースが取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−５８０９４号公報
【特許文献２】特開昭５９−１９７３９号公報
【特許文献３】特開昭６３−１９５４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の洗濯機の防振脚装置はゴムマウントであるので、振れ幅の大きい振動を吸収しにくい。特許文献２の振動吸収装置および特許文献３の振動絶縁装置では、載置される機器の自重によってバネ材をある程度下方に撓ませ、その撓んだ分だけ上方向の変位を吸収することができる。このため振動による高さ方向の変位が、自重で撓んだ分を超えると、防振能力を喪失する。一方、高さ方向に大きな振幅を吸収できるように、自重による撓みを大きくすると、バネの変位が大きくなるので、装置が高さ方向に嵩張る。
【０００６】
そこで本願では高さ方向に省スペースで、かつ、防振性能の高い振動絶縁装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の振動絶縁装置（請求項１）は、環状のベースと、放射状に延びる複数枚の短冊片を有し、それらの短冊片の先端が前記ベースに係止される板状の第１バネと、その第１バネの中心部に固定される支柱と、その支柱に中心部が固定され、その中心部から放射状に延びる複数枚の短冊片を有する板状の第２バネと、その第２バネの各短冊片の先端に上端が係止され、それぞれ下方に延びる複数本の線材と、それらの線材の下端に吊り下げられるフロート部材と、そのフロート部材に連結され、上方に延びる連結部材と、その連結部材の上端に連結される載置部材とを備えていることを特徴としている。
【０００８】
このような振動絶縁装置は、前記第１バネおよび／または第２バネが複数枚の板バネを重ねることにより形成されているものが好ましい（請求項２）。
また前記第１バネと第２バネのそれぞれの短冊片が同じ枚数で、平面視で交互に配置されているものが好ましい（請求項３）。
さらに前記第１バネの中心部が第２バネの中心部より上方で、前記支柱に固定されているものが好ましい（請求項４）。
また前記第１バネの中心部が第２バネの中心部より下方で、前記支柱に固定されているものが好ましい（請求項５）。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の振動装置（請求項１）は、載置部材がフロート部材を介してベースから浮いた状態で支持されている。そのフロート部材は第２バネの先端から延びる線材に吊られているので、線材の上端を支点とした振り子運動をすることができる。このため載置部材の略水平方向の移動に対する自由度が高い。また線材には載置部材に載置された機器の自重により、第２バネおよび第１バネに張力が付与されている。このため振動の鉛直上方向の成分が加えられても前記振り子運動を維持することができる。その上で、振動の鉛直方向の成分を第２バネおよび第１バネの弾性で減衰することができる。
また第１バネと第２バネは板状であり、それぞれの水平面がほぼ平行にされている。このため装置が高さ方向に嵩張らない。その上で、第１バネと第２バネは支柱を介して直列に連結されているので、合成バネ定数が小さい。このため高さ方向の振動の防振性能が高い。
【００１０】
このような振動絶縁装置において、前記第１バネおよび／または第２バネが複数枚の板バネを重ねることにより形成されている場合（請求項２）は、板バネの枚数を増減させることにより、振動特性に応じてバネ定数を変化させることができる。
【００１１】
また前記第１バネと第２バネのそれぞれの短冊片が同じ枚数で、平面視で交互に配置されている場合（請求項３）は、第１バネおよび第２バネが撓んでも、それらバネ同士が干渉しない。また線材あるいは連結部材を板バネに邪魔されないで上方に延ばすことができる。
【００１２】
さらに前記第１バネの中心部が第２バネの中心部より上方で、前記支柱に固定されている場合（請求項４）は、載置部材に機器を載置すると、第１バネと第２バネが反対側に撓むので、それらの干渉を防止することができる。
【００１３】
また前記第１バネの中心部が第２バネの中心部より下方で、前記支柱に固定されている場合（請求項５）は、載置部材に機器を載置すると、第１バネと第２バネが同じ側に撓むので、一層高さ方向の寸法を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１ａは本発明の振動絶縁装置の一実施形態を示す平面図、図１ｂは図１ａのＩ−Ｉ線断図である。
【図２】図２ａは本発明に関わる音響設備の一例を示す概略正面図、図２ｂは図２ａの下面図、図２ｃは音響設備の他の例を示す概略正面図である。
【図３】図３は図１の振動絶縁装置における第１バネを示す平面図である。
【図４】図４ａはエンド固定部材の斜視図、図４ｂは図４ａのＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図５】図５は図１ｂの振動絶縁装置のバネ部材が撓んでいる様子を示す部分断面模式図である。
【図６】図６は図１ｂの振動絶縁装置に機器が載置されたときのエンド固定部材の様子を示す部分拡大断面図である。
【図７】図７ａは本発明の振動絶縁装置の他の実施形態を示す断面図、図７ｂは図７ａの振動絶縁装置が撓ませた様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず図２ａを用いて本発明の振動絶縁装置が用いられる様子を説明する。振動絶縁装置１は機器２９と床面２８との間に配置される。その振動絶縁装置１は機器２９の下面の外縁周りにほぼ等間隔に、機器２９の重量をバランスよく支持できるように配置されるのが好ましい。具体的には機器２９の下面の隅（四隅）近傍に配置するのがよい。
【００１６】
図２ｂでは振動絶縁装置１は４個配置されている。しかし３個としてもよい。３個にする場合は、機器２９の下面で正三角形あるいは二等辺三角形の頂点の位置にくるように配置するのがよい。４個以上にする場合は機器２９の下面の外周に沿うように等間隔で配置したり、下面の中央付近にも配置することができる。なお、２個の場合は細長い下面を有する機器２９に用いるのが好ましく、１個の場合は小さな機器２９の略重心の鉛直下方に相当する位置に配置するのがよい。
なお図２ｃに示すように前記機器２９の下面に支持脚３０が設けられている場合は、それぞれの支持脚３０の下面に振動絶縁装置１を配置する。
【００１７】
前記機器２９としては、洗濯機やスピーカなどの自ら振動を発するものや、プレーヤ（ＣＤ，ＤＶＤ、レコード）、アンプなど他の機器からの振動を受けるものが挙げられる。その他、パソコン、測定器、顕微鏡などの精密機器や、絵画、彫刻などの美術品などを載置してもよい。
【００１８】
次に図１ａおよび図１ｂを用いて振動絶縁装置１を説明する。振動絶縁装置１は、床面２８（図２ａ参照）に載置されるベース２を備えている。そのベース２の上端付近には、十字状の板バネからなる第１バネ３の先端が係止されている。その第１バネ３の中心部は支柱４の上端付近に固定されている。前記支柱４の下端には十字状の板バネからなる第２バネ５の中央部が固定されている。その第２バネ５は前記第１バネ３と略平行に配置されている。その第２バネ５の先端には線材６の上端が係止されている。その線材６は鉛直下方に延びており、その線材６の下端にはフロート部材７が吊り下げられている。そのフロート部材７には、連結部材８が連結されている。その連結部材８は上方に延びており、その上端に載置部材９が連結されている。前記ベース２の開口には蓋２ａが設けられている（図１ｂ参照）。なお図１ａでは内部を見せるため、蓋２ａおよび載置部材９を記載していない。
【００１９】
前記ベース２は上方に開口している有底筒状であり、その開口端付近に第１バネ３の先端を固定するための固定部１０が設けられている。その固定部１０は第１バネ３の先端が嵌合する凹所である。前記固定部１０は、本実施形態では筒内に周方向に等間隔に４箇所設けられている。なお前記固定部１０に第１バネ３の先端を係止してもよい。また本実施形態のベース２は底を有しているが、底を有しないものでもよい。さらにベース２の外周に床面２８との取付部を設けて床面２８に固定する構造にしてもよい。なお図示していないが、固定部１０の上面には第１バネ３の先端の嵌合状態を保つために、蓋が固定される。
【００２０】
前記第１バネ３は、十字状に形成された板バネ１１あるいはその板バネ１１を複数枚重ねたものである。図３に示すように、前記第１バネ３は、中央部１２と、その中央部１２から等角度で放射状に延びる４枚の短冊片１３を有している。前記中央部１２には中央孔１４が形成されている。また第１バネ３と第２バネ５は部品の共通化を図っており、各短冊片１３の先端には第２バネ５として使用する場合に線材６を通すための長孔１５が形成されている。その長孔１５の長径は短冊片１３の軸方向に延びている。前記短冊片１３は２枚以上、好ましくは３枚以上設けられる。３枚以上であると支柱４（図１ｂ参照）の支
持が安定するからである。
なお４枚の短冊片１３を中央部１２で連結し一体としないで、別体としてもよい。
図１ｂに戻って、前記板バネ１１の板厚は０．２〜１ｍｍ、好ましくは０．４〜０．６ｍｍである。前記板バネ１１の枚数は、２〜１５枚、好ましくは６〜１２枚である。前記第１バネ３の材質は金属あるいは合成樹脂などを用いることができ、ＳＵＳ３０１−ＣＳＰなどのばね用ステンレス鋼、バネ鋼あるいはりん青銅などを用いるのが好ましい。
【００２１】
前記第２バネ５は第１バネ３とほぼ同じ形状である。なお前記第１バネ３と第２バネ５を別部品として、それらの短冊片１３の枚数および板バネ１１の枚数を異なるようにしてもよい。前記第１バネ３と第２バネ５のそれぞれの短冊片１３、１３は、平面視（図１ａ参照）で等角度で放射状に延びており、それぞれの短冊片１３が交互になるように配置されている。
【００２２】
前記支柱４は棒状あるいは円盤状（ワッシャ）の部材である。その中心には貫通孔１６（図１ｂ参照）が形成されている。その貫通孔１６には、その下端側からボルト１７が貫通している。前記支柱４の上端面には第１バネ３の中央部１２が配置され、支柱４の下端には第２バネ５の中央部１２が配置されている。それら第１バネ３、第２バネ５のそれぞれの中央孔１４、１４（図３参照）には前記ボルト１７が貫通し、支柱４の上端から突出した部分にナット１８が螺合され、それらは一体に固定される。
【００２３】
前記線材６は金属の撚り線である。なお綿や絹のような天然繊維、合成樹脂などの化学繊維を用いてもよい。また単線を用いてもよいが、撚り線を用い強度を高めてもよい。
その線材６は、その上端が第２バネ５の長孔１５に係止され、下端がフロート部材７に係止されている。その線材６の上下端には線材６の径より大径のエンド１９がカシメにより固定されている。上端のエンド１９は、第２バネ５の長孔１５を超えて突出し、エンド固定部材２０を介して第２バネ５に係止されている。
【００２４】
前記線材６の長さをＬとし、重力加速度をｇとすると、固有振動数ｆ＝（１／２π）・√（ｇ／Ｌ）となる。このように固有振動数ｆは音響機器の重量とは無関係であり、線材６の長さＬにより決定される。そのため、線材６の長さＬは人間の可聴周波数の下限値を考慮して一定の長さ、例えば１０ｍｍ以上にするのがよい。
【００２５】
図４ａに示すように、前記エンド固定部材２０は第２バネ５（図１ａ参照）の先端近傍の上面に載置される。そのエンド固定部材２０は第２バネ５の上面に載置される板状の天部２１と、その天部２１の両側縁から下方に延びて第２バネ５の側縁付近に配置される側部２２とを備えている。
図４ｂに示すように、前記天部２１の内面は短冊片１３の基端から先端に向けて上方に傾斜している。その傾斜面は斜面内面２３である。
また前記天部２１の下面からは筒部２４が突出している。その筒部２４は第２バネ５の長孔１５（図３参照）に通されており、長孔１５内を長軸方向に移動したり、筒部２４を長孔１５内で傾かせたりすることができる。その筒部２４の孔２４ａには前記線材６が通されており、エンド１９をエンド固定部材２０の天部２１の上面に係止している。
また図４ｂに示すように前記筒部２４は短冊片１３の先端側の外周が上向きに傾斜する傾斜部２５を有している。
【００２６】
図１ａおよび図１ｂに戻って、前記フロート部材７は板状の部材であり、その形状は円、正方形などの点対称な形状のものがよい。そのフロート部材７には線材６の下端を係止する係止孔２６が形成されている。前記線材６は係止孔２６を貫通し、フロート部材７の下面でエンド１９により係止されている。前記係止孔２６はフロート部材７の周囲に等間隔に配置するのがよい。
【００２７】
前記線材６は、その上端を支点としてフロート部材７を振り子運動させる。それら線材６は平行に４本設けられているので、隣り合う２本の線材６を含む面に垂直な方向に振り子運動することができ、全体で２方向の運動を合成したものとなる。
また前記バネ部材３、５は板状であるので、板面に垂直な方向に撓みやすい。その撓みの方向性があるため、フロート部材７に加わる振動の鉛直方向成分を比較的吸収しやすくなっている。また前記機器２９の自重により前記線材６の張力が維持されているので、フロート部材７の振り子運動を妨げない。
【００２８】
前記連結部材８はフロート部材７から上方に延びる棒状あるいは筒状の部材である。その連結部材８は第１バネ３の短冊片１３および第２バネ５の短冊片１３に干渉しないように、それらの間を通って、上方に延び（図１ａ参照）、載置部材９の下面に連結されている。
【００２９】
前記載置部材９は、前記機器２９を載置する平坦な上面を有する板状の部材である。なお前記載置部材９の上面を略半球状の凸面にしてもよい。これにより機器２９の下面と球状の面とを点接触させ、振動の伝達面を少なくすることができるので、振動の絶縁効果が高い。点接触させる場合は、図２に示すように３以上の振動絶縁装置１の上に機器２９をバランスよく載置するのがよい。なお免震構造を重視する場合は載置される機器２９と載置部材９との接触面積を大きくしてもよい。
【００３０】
図５には振動絶縁装置１に機器２９を載置した状態を示している。前記載置部材９に機器２９を載置すると、機器２９の重量は連結部材８を介してフロート部材７に伝達される。そのフロート部材７は線材６を下方に引っ張り、中央で吊られている第２バネ５の先端を下方に変位させる。その力は第２バネの中央部１２から支柱４に伝達される。このため第２バネ５は全体として上に凸に湾曲する。
前記第１バネ３の中央部１２は前記支柱４と共に下方に変位し、第１バネ３の先端はベース２の固定部１０に係止されている。このため第１バネ３は全体として下に凸に湾曲する。
このように第１バネ３と第２バネ５とがそれぞれ反対方向に湾曲するように撓むので、振動に基づく撓みにより、それぞれのバネが干渉するのが防止される。なお図５では撓ませた状態を明確に表すため、第１バネ３および第２バネ５をほぼ最大に撓ませた状態を示している。
また第１バネ３は湾曲した際に、その先端が固定部１０の凹所内で上向きに傾くことができるように支持されている。
【００３１】
図６に示すように、機器２９を載置部材９に載置すると、第２バネ５の短冊片１３の先端部の上面は、下向きに傾斜し、エンド固定部材２０の斜面内面２３と接する（図４ｂ参照）。このためエンド部材１９を水平に保持することができる。また筒部２４は長孔１５内で内向きに傾き、その傾斜部２５は長孔１５の先端側の内壁に接する（図４ｂ参照）。このためエンド固定部材２０が長孔１５内に安定して固定される。
【００３２】
前記第１バネ３および第２バネ５は支柱４を間に配置して直列に配置されている。ここで、第１バネ３のバネ定数をｋ１とし、第２バネ５のバネ定数をｋ２とすると、これらバネの合成バネ定数Ｋは、Ｋ＝ｋ１・ｋ２／（ｋ１＋ｋ２）となり、合成バネ定数Ｋはバネ定数ｋ１、ｋ２の小さい方よりもさらに小さい値になる。このため防振性能を高めることができる。本実施形態では第１バネ３と第２バネ５は同じである。なお異なるバネ定数にしてもよい。またバネ定数ｋ１、ｋ２は板バネ１１の枚数を増減することにより調整できる。また増減することにより、合成バネ定数Ｋを調節することができる。
なお本実施形態では２つの板バネ、すなわち第１バネ３および第２バネ５を用いている
が、３つ以上のバネを直列に連結してもよい。
【００３３】
図７ａおよび図７ｂに本発明の振動絶縁装置の他の実施形態を示す。図に示す振動絶縁装置２７は図１ａ、図１ｂの振動絶縁装置１とほぼ同じであるので、同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略する。この振動絶縁装置２７は第１バネ３の基端１２が支柱４の下端に固定され、第２バネ５の基端が支柱４の上端に固定されている。図７ｂに示すように、前記第１バネ３が第２バネ５の下方に設けられているので、載置部材に機器を載置すると、下側の第１バネ３の先端が上に撓み、上側の第２バネ５の先端が下に撓むので、第１バネ３と第２バネ５が反対向きに撓む。このため高さ方向の寸法を一層小さくできる。
【符号の説明】
【００３４】
１  振動絶縁装置
２  ベース
２ａ  蓋
３  第１バネ
４  支柱
５  第２バネ
６  線材
７  フロート部材
８  連結部材
９  載置部材
１０  固定部
１１  板バネ
１２  中央部
１３  短冊片
１４  中央孔
１５  長孔
１６  貫通孔
１７  ボルト
１８  ナット
１９  エンド
２０  エンド固定部材
２１  天部
２２  側部
２３  傾斜内面
２４  筒部
２５  傾斜部
２６  係止孔
２７  振動絶縁装置
２８  床面
２９  機器
３０  支持脚
ｋ１  第１バネのバネ定数
ｋ２  第２バネのバネ定数
Ｋ  合成バネ定数
【図１】
2013079703.tif 000003
【図２】
2013079703.tif 000004
【図３】
2013079703.tif 000005
【図４】
2013079703.tif 000006
【図５】
2013079703.tif 000007
【図６】
2013079703.tif 000008
【図７】
2013079703.tif 000009